直接甲醇燃料电池由于具有高效、高能量密度、低排放、低运行温度和结构简单等优点而成为最有希望的便携式电子设备的电源之一。与主动式相比，被动式直接甲醇燃料电池因为没有耗能的辅助设备而使系统结构变得更简单和紧凑，因此也更适合用作便携式电源。为了提高被动式直接甲醇燃料电池的性能，有必要深入地了解电池内部发生的基本传输现象，包括传热、传质和电化学反应等。本文采用数值模拟的方法对这些传输现象进行研究。　　首先，利用课题组已建阳极三维模型，模拟了阳极各区域内各个方向上的组分分布情况，对阳极各区域内的瞬态传质过程进行了分析，研究了催化层孔隙率和重力效应对阳极传质的影响。模拟发现:催化层孔隙率小些会更有利于气液两相的流动，进而强化传质效果;随着重力的减小，腔内自然对流作用减弱，甲醇的传质阻力逐渐增大;不考虑重力时，流道内甲醇降低明显，二氧化碳体积分数较大。　　其次，建立了被动式直接甲醇燃料电池三维、稳态、全电池传热模型和等温传质模型，每个模型中都考虑了传热或传质与电化学反应的耦合，基于有限元方法对模型进行数值求解。模拟了电池内部各个方向上的温度、电流密度、组分、速度等的分布情况，分析了电池内部基本的传输现象。模拟发现:电池内部温度分布受电流密度分布的影响，电流密度越大，产热就越多，相应区域的温度就越高;电池内部电流密度分布受组分分布的影响，组分浓度越大，电化学反应就越剧烈，相应区域的电流密度也就越大;电池内部组分分布是不均匀的，很大程度地受到集流板上流道形状和位置的影响，阳极区域甲醇腔内组分浓度变化不大，流道区域内紧挨着扩散层的部分和扩散层内组分浓度变化较大，阴极区域组分分布不均匀但大体呈对称分布。　　另外，还利用建立的全电池传热模型和传质模型研究了环境温度、集流板开孔率、甲醇浓度、运行温度等参数对电池性能的影响，得到了电池在这些参数下的性能曲线，从而为电池的优化设计和实验安排提供参考依据。